在“双碳”目标与数字化转型双重驱动的背景下，产品设计领域正面临着从传统经验驱动向智能决策支持的系统性转变。生成式人工智能凭借其强大的内容合成、多目标优化与跨模态生成能力，为可持续产品形态创新提供了全新的技术路径。本研究聚焦于生成式 AI 在可持续产品形态创新设计中的应用方法与实践路径，构建了“目标嵌入—模型适配—人机协同—方案评估”四阶段设计框架。在理论层面，系统梳理了可持续设计理论与生成式 AI 技术的交叉融合点，明确了将生命周期评价指标、材料利用率、结构可拆解性等可持续约束转化为生成模型可识别参数的技术逻辑。在应用层面，通过家具产品、消费电子产品外壳与可持续包装三类典型产品的案例实践，验证了生成式 AI 在提升材料利用率、降低结构重量、增加拆解便捷性等方面的显著效能。研究进一步分析了当前技术应用面临的制造知识融合不足、数据集标准化缺失、人机协同伦理挑战等问题，提出了构建跨学科协同设计机制、完善可持续设计专用数据集、推动生成与仿真一体化集成等发展方向。研究表明，生成式 AI 不仅能够作为高效的形态生成工具，更有潜力重构可持续产品设计的创新范式，使环境属性从设计后期的附加考量转变为形态生成的内生变量。研究成果为设计实践者提供了可操作的技术整合策略，也为智能时代可持续设计的方法论探索提供了理论参考。